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Sirtuin-6 是青春之泉嗎? 新研究發現這種「長壽基因」可以延長老化小鼠的壽命、促進新陳代謝並對抗虛弱

Sirtuin-6 是青春之泉嗎? 新研究發現這種「長壽基因」可以延長老化小鼠的壽命、促進新陳代謝並對抗虛弱

老化過程會為身體帶來許多有害的變化,包括內在和外在。 其中一種幹擾是我們的新陳代謝,導致代謝靈活性受到抑制並減少整體能量產生。 然而,我們還沒有詳細說明為什麼我們會隨著年齡的增長而失去能量平衡,以及如何解決這個問題。

許多研究人員將注意力集中在一個名為sirtuins的基因家族上,因為它們在細胞健康、老化和長壽中發揮著重要作用。 然而,先前尚不清楚去乙醯化酶究竟如何影響衰老人類和動物的代謝過程,以及我們是否可以操縱它們來延長壽命和改善健康壽命。 

2021 年 5 月發表的一項研究 自然 通訊大學ions以色列巴伊蘭大學的研究小組研究了增加其中兩種「長壽基因」—sirtuin-1 (SIRT1) 或 Sirtuin-6 (SIRT6) 的活性對一組人的新陳代謝和壽命的影響。老鼠。 儘管SIRT1 通常在健康和長壽研究中受到更多關注,但這項研究表明,SIRT6 可能是更有效的壽命延長劑,當小鼠過度表達該蛋白質時,可以將壽命延長近30%,這意味著它們的活性和水平都會增加。

Sirtuin-6 如何延長壽命 

Sirtuin 家族的七個成員 (SIRT1-SIRT7) 與 DNA 修復、細胞能量產生中心(粒線體)的功能、控制發炎和產生細胞能量 (ATP) 等功能密切相關。 值得注意的是,sirtuins 依賴 NAD+(煙醯胺腺嘌呤二核苷酸),NAD+ 是我們體內每個細胞所需的必需輔酶。 然而,NAD+ 水平往往會隨著年齡的增長而下降,導致沉默調節蛋白功能隨後下降。  

雖然一些研究重點關注 sirt1 活性作為蠕蟲、果蠅和酵母壽命的重要調節因子,但這些結果並不總是能在較大的物種中複製。 先前的研究 研究發現,增加小鼠 SIRT1 活性可以延長健康壽命(即無疾病存活的時間),但無法延長壽命,促使科學家研究其他 Sirtuins(如 SIRT6)的潛在長壽作用。

在這項研究中,roichman 及其同事表明,增加 sirt6 活性可以延長雄性和雌性小鼠的壽命。 然而,雄性小鼠從 sirt6 中獲益更多,中位數壽命延長了 27%,而雌性小鼠則延長了 15%。 研究人員還測量了 sirt6 增強的雄性和雌性小鼠的最大壽命,分別延長了 11% 和 15%。 相反,sirt1 活性增加的小鼠沒有相同的延長壽命的益處,而 sirt1 和 sirt6 均上調的小鼠確實具有更長的壽命,儘管程度較單獨的 sirt6 較小。

雖然研究人員並不完全確定為什麼壽命延長存在性別特異性差異,但原因之一可能是只有 sirt6 增強的雄性小鼠對發炎途徑具有顯著抑製作用,而發炎途徑在老化過程中發揮作用。  

對抗虛弱並恢復體能

Sirt6 的過度表現也改善了老化小鼠的健康壽命的各個方面,包括降低某些癌症的盛行率和減輕退化過程。 隨著年齡的增長,老年人(和小鼠)往往會出現血液標記異常,包括膽固醇升高和鐵狀況不佳或貧血。 在這些相當於人類 70 歲的老年小鼠中,sirt6 增強顯著逆轉了這些異常標記,並維持了雌性小鼠的體重。 在老年時,我們經常發現體重的顯著下降與較差的存活率有關。

這些老鼠的功能和身體狀況也得到了改善,因為sirt6 抑制了典型的與年齡相關的運動能力下降,例如在跑步機上跑步和自發性活動——從一個地方到達另一個地方所需的運動和動作,依賴學習和動機。 sirt6 活性增強的 70 歲小鼠比類似 45 歲人類的小鼠跑的距離明顯更長,自願跑步的時間也更長。 添加sirt1進一步改善了身體狀況,因為這些老年小鼠在跑步機上的跑步速度比單獨添加sirtuin的小鼠更高。 

總而言之,這些結果表明,sirt6(或 sirt1 和 sirt6 兩者)的過度表達可顯著延長健康壽命,促進身體活動和功能,並減少隨年齡增長而出現的典型虛弱症狀。

SIRT6(或 SIRT1 和 SIRT6 兩者)的過度表現可顯著延長健康壽命,促進身體活動和功能,並減少隨年齡增長而出現的典型虛弱症狀。

代謝掌握建模

Sirt6 小鼠也表現出更大的代謝靈活性。 這可以透過在能量可用性減少期間(例如禁食或高齡期間)從食物中產生能量並維持正常血糖水平的能力增強來體現。 此外,過度表現 sirt6 的老年小鼠能夠保持血糖水平穩定,與年輕小鼠相似。 由於血糖異常是代謝紊亂的主要原因,這些結果表明增加 sirt6 可能有助於降低罹患第 2 型糖尿病的風險,而 2 型糖尿病在老年人中越來越普遍。 

最後,sirt6 小鼠的自噬能力增強(一種清除受損和功能失調的細胞和細胞部分的內部回收程序),並維持其 nad+ 水平,而同齡對照小鼠的 nad+ 水平顯著降低。 這種nad+ 的增強可能是因為sirt6 增加了菸鹼醯胺水平,從而誘導了nad+ 生物合成途徑——當去乙醯化酶等酶使用nad+ 時,它們只吸收其中的一部分,而其餘部分(如菸鹼醯胺)會被重新利用以產生更多的nad+。

Sirtuin-6 作為青春之泉的未來

這項研究提供的證據表明,儘管 sirt1 有益於健康壽命和身體狀況的多個指標,但 sirt6 可能是比 sirt1 更有效的壽命調節劑。 由於代謝功能障礙和產生能量的能力下降是虛弱和與年齡相關的衰退的重要驅動因素,sirt6 似乎是減輕這些破壞性過程的可能競爭者。  

「這一發現與我們先前的發現相結合,表明 SIRT6 控制著健康老化的速度,」 資深作者海姆‧科恩教授。 “如果我們能夠確定如何在人類中激活它,我們將能夠延長壽命,這可能會產生巨大的健康和經濟影響。”

參考:

Herranz d、muñoz-martin m、cañamero m 等。 sirt1 可改善健康老化並預防代謝症候群相關癌症。 納特康姆. 2010;1:3。 發佈於 2010 年 4 月 12 日。10.1038/ncomms1001

Roichman A、Elhanati S、Aon MA 等人。 SIRT6 恢復能量穩態可延長健康壽命。 納特康姆. 2021;12(1):3208。 發佈於 2021 年 5 月 28 日。10.1038/s41467-021-23545-7



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